(1)215数组中的第k个最大元素–中等
给定整数数组 nums 和整数 k,请返回数组中第 k 个最大的元素。
请注意,你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素,而不是第 k 个不同的元素。
你必须设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。
class Solution {
public:
int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
//维护一个长度为k的堆,堆顶元素即为第k大的数
// priority_queue<int> //默认降序队列,大顶堆
// priority_queue<int,vector<int>,less<int>> //降序队列,大顶堆
// priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> //升序队列,小顶堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> Q;
for(int i = 0; i< nums.size(); i++){
//前k个直接进入堆
if(i<k) Q.push(nums[i]);
//k+1个开始,维护最大的k个在堆中
else if(nums[i] > Q.top()) {
Q.pop();
Q.push(nums[i]);
}
}return Q.top();
}
};
(2)295数据流的中位数–困难
中位数是有序整数列表中的中间值。如果列表的大小是偶数,则没有中间值,中位数是两个中间值的平均值。
例如 arr = [2,3,4] 的中位数是 3 。
例如 arr = [2,3] 的中位数是 (2 + 3) / 2 = 2.5 。
实现 MedianFinder 类:
MedianFinder() 初始化 MedianFinder 对象。
void addNum(int num) 将数据流中的整数 num 添加到数据结构中。
double findMedian() 返回到目前为止所有元素的中位数。与实际答案相差 10-5 以内的答案将被接受。
class MedianFinder {
private:
//维护两个堆
//最大堆,较小的一半元素,堆顶为较大元素中的最小值
priority_queue<int, vector<int>, less<int>> big_queue;
//最小堆,放较大的一半元素,堆顶为较小元素中的最大值
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> small_queue;
public:
MedianFinder() {
}
void addNum(int num) {
//如果两堆数量相等,选择相应的放即可
if(big_queue.size() == small_queue.size()){
if(big_queue.size() == 0) big_queue.push(num);
else if(num <= big_queue.top()) big_queue.push(num);
else small_queue.push(num);
}
//如果最大堆较多
else if(big_queue.size()> small_queue.size()){
//新元素属于较小的一半,需要插入最大堆
if(num < big_queue.top()){
//将最大堆堆顶移到最小堆中来
small_queue.push(big_queue.top());
big_queue.pop();
//最大堆push进新元素
big_queue.push(num);
}
//新元素属于较大的一半,需要插入最小堆
else small_queue.push(num);
}
//如果最小堆较多
else{
//新元素属于较大的一半,需要插入最小堆
if(num > small_queue.top()){
//将最小堆堆顶移到最大堆中来
big_queue.push(small_queue.top());
small_queue.pop();
//最小堆push进新元素
small_queue.push(num);
}
//新元素属于较小的一半,需要插入最大堆
else big_queue.push(num);
}
}
double findMedian() {
if(big_queue.size() == 0 && small_queue.size() == 0) return NULL;
else if (big_queue.size() == small_queue.size()) return (big_queue.top()+small_queue.top())/2.0;
else return (big_queue.size()>small_queue.size()?big_queue.top():small_queue.top());
}
};
/**
* Your MedianFinder object will be instantiated and called as such:
* MedianFinder* obj = new MedianFinder();
* obj->addNum(num);
* double param_2 = obj->findMedian();
*/